基于DSP直线电磁抽油机控制系统的研究

摘要

本文以九相无刷直流直线电机为控制对象，采用霍尔元件作为检测电机运行位置和速度反馈信号的传感器，数字信号处理器TMS320LF2407作为控制器，九相桥式电路作为系统的逆变电路，实现了对直线电磁抽油机的数字化控制。 本文结合自适应控制理论，采用了自适应PID对直线电机进行速度调节，并利用电流霍尔采样回来的电流信号对直线电机进行PI调节，以使电机运行时电流稳定变化，从而使电机能够稳定运行。 理论分析和实验研究表明，本文所设计研制的九相无刷直流直线电机驱动控制系统，充分利用了DSP的强大运算功能，简化了硬件电路结构，提高了直线电机控制系统的稳定性和可靠性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2直线电机的发展及运用

1.2.1直线电机的特点

1.2.2直线电机的发展历史和应用领域

1.2.3无刷直流直线电机的特点及运用

1.2.4直线电机抽油机的发展

1.3无刷直流电动机系统的研究发展状况

1.3.1无刷直流电动机的发展状况

1.3.2无刷直流电动机发展趋势

1.4本课题研究的主要内容和结构安排

第2章九相无刷直流直线电机的结构及工作原理

2.1直线电磁抽油机系统构成及工作过程分析

2.2九相直线电机的结构

2.3无刷直流直线电动机的运行特性

2.4“4-5”和“4-4”换相的受力分析

2.5九相直线电机的数学模型

2.6本章小结

第3章无刷直流电磁抽油机的自适应控制

3.1直线电磁抽油机存在的问题

3.2永磁电动机的自适应控制方法

3.2.1模型参考自适应控制系统

3.2.2自适应控制的设计思路

3.3有杆抽油系统的悬点载荷变化分析

3.4直线电磁抽油机自适应控制器的实现

3.5本章小结

第4章无刷直流直线电磁抽油机控制系统的研究

4.1无刷直线电磁抽油机驱动控制系统硬件结构

4.2绕组联接方式及通电方式分析

4.3驱动电路原理与设计

4.3.1功率开关及其驱动电路

4.3.2 RCD缓冲电路

4.3.3驱动器中的其它电路

4.4控制系统软件的设计

4.4.1系统主程序的设计

4.4.2电流环控制软件的设计

4.4.3速度环的控制软件设计

4.5本章小结

第5章控制系统的实验研究

5.1实验设备和电机参数数据

5.2实验波形

5.3直线电机的试验研究

5.4本章小结

结论

参考文献

附录1TMS320LF2407芯片管脚图

附录2 TMS320LF2407A应用板

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明及使用授权书

致谢